我来分享高性能网站建设有哪些规则。

本文根据《高性能网站建设指南》《High Performance Web Sites》，一书进行总结，加上自己的理解和新的知识点进行补充添加。这些原则大多数都非常实用，适合站点架构师、前端工程师。其中对于前端工程师的意义更大一些。

规则1——减少HTTP请求

只有10%到20%的最终用户响应时间花在接收请求的HTML文档上面。剩下80%到90%的 时间花在为HTML文档所引用的所有组件（图片，脚本，flash，样式表等）进行的HTTP请求上。因此改善响应的最简单途径就是减少组件数量，由此减少HTTP请求的数量。

图片地图

使用map标签进行坐标定位，减少图片数量。导航栏中使用了多个图片时候可以使用。

缺点很多：手工方式很难完成坐标定位，且容易出错。除了矩形之外也难以定义其他形状，通过DHTML定义的图片IE中还无法工作。不建议使用。

CSS Sprites (雪碧图/精灵图)

通过把多个图片合并到一个图片，然后利用background-position进行定位，比使用分离图片快50%。图片地图中的图片必须是连续的，而CSS Sprites则没有这个限制。也有人认为合并后的图片比分离的图片总和还要大，合并后的图片包含附加的空白区域。实际是变小的，雪碧图降低了图片自身的开销。（颜色表，格式信息，等等）

如果页面中背景，按钮，导航栏，链接需要使用很多图片，可以使用。优点——干净的标签，很少的图片和很短的响应时间。

缺点：后期修改麻烦，难以维护，牵一发动全身，没有之前改一个图片就好了容易

雪碧图制作方法:

1. 百度搜索CSS Sprites 可找到相应制作软件软件下载地址
2. gulp等自动化工具，自动合成
3. ps自己制作

内联图片

使用 data:URL的模式在WEB页面中包含图片，但无需任何额外的HTTP请求。我们都熟悉http:模式的URL。其他类似模式包括ftp:,file:和maito:

data:url模式

在1995年提出来：允许将小数据块内联为立即数，数据就在url自身中。

什么是内联图片

内联图片是一种新型的图像格式(在我看来是这样不知道理解对否),官方称为：data URI scheme。通常我们存储的图片在网页中需要写：

<img src=”http://blog.xmaoseo.com/images/xmaoseo.jpg”/>

而内联图片写法会是

<img src=”data:image/png;base64,iVAGRw0KGDCFGNSUhEUgACBBQAVGADCAIATYJ7ljmRGGAAGElEVQQIW2P4DwcMDAxAfBvMAhEQMYgcACEHG8ELxtbPACCCTElFTEVBQmGA”/>

内联图片语法

<img src=”data:image/png;base64,iVBOR….>

1. data – 取得数据的协定名称
2. image/png – 数据类型名称
3. base64 – 数据的编码方法
4. iUANR…. – 编码后的数据
5. : , ; – data URI scheme 指定的分隔符号

这种图片格式无需额外的HTTP请求是不错，但是还有一个重要的一点，浏览器不会缓存这种图像。 data url 节省了HTTP请求,但是如果这个图像在网页多个地方显示会加大网页的内容，延长下载时间。还有一点 IE8 以下都不支持这种图像，所以还是IE6的用户就比较悲催了。并且超过 100kb 图像使用base64编码也会增大图片大小。导致网页整体下载量增加。 (BASE64编码图片导致网站浏览缓慢崩溃http://blog.xmaoseo.com/125.html) 但是很多聪明人做法是把背景平铺类图片作为内联图片使用，这样效果很不错。也减少了HTTP请求加快了网站速度。那么你可能会问到如何获取图片的base64编码呢。网络上有很多免费的base编码和解码工具，但是有个最简单方法就是我们写一个PHP文件。使用base64_encode()进行编码：比如：

echo base64_encode(file_get_contents(‘211-11.JPG’));

如何解决网页下载延迟问题。最简单一个方法就是用写成CSS里的背景去调用CLASS 类名就可以了。比如咱们用上面的例子：

.blogxmao{background:url(data:image/png;base64,iVAGRw0KGDCFGNSUhEUgACBBQAVGADCAIATYJ7ljmRGGAAGElEVQQIW2P4DwcMDAxAfBvMAhEQMYgcACEHG8ELxtbPACCCTElFTEVBQmGA”)}

<div>..内容…</div><div>..内容…</div>

合并脚本和样式表

根据模块化原则， 我们应该将代码放到多个小文件中，但是这样会降低性能，因为每个文件都会导致一个额外的http请求。理想情况，一个页面不应该使用多余一个的脚本和样式表。世界前十网站脚本和样式表一般不超过2个。

使用模块化工具，比如seajs,requirejs进行优化。不然随着文件的增多，手动合并将会很麻烦。

规则2——使用内容分发网络 CDN

内容分发网络（conten delivery network）是一组分布在多个不同地理位置的Web服务器。可以使用CDN服务提供商。

CDN优点：

缩短相应时间，备份扩展存储能力和进行缓存，缓和WEB流量峰值压力(获取天气，娱乐体育新闻等等)

CDN缺点：

你的响应时间会受到其他网站——甚至是竞争对手的流量的影响。无法控制组件服务器所带来的特殊麻烦。比如，修改HHTP表头必须由服务提供商来完成。

如果CDN服务性能下降了，你的工作也会受到影响。当然你可以使用两个CDN服务提供商。

CDN用于发布静态图片（将所有静态组件转移到CDN），图片，脚本样式表，Flash，静态文件更易存储，有较少的依赖性。

规则3——添加Expires头

Web页面包含大量组件，首次访问时间并不是唯一需要考虑的，页面的初访者会进行很多HTTP请求，但是可以使用一个长久的Expires头，使得这些组件被缓存。

Expires头

长久的expires经常用于图片，然而可以用于所有组件，很多顶级网站并没有做到这一点，因为添加长久的ecpires头会带来额外的开发成本。

Expires:Mon,15 Apr 2025 00:00:00 GMT

它会告诉浏览器该响应的有效性会持续到2025年。

Max-Age 和mod_expires

因为expires使用一个特定的时间，要求客户端和服务器端时钟严格同步，过期日期需要检查，还要配置新的日期，所以使用麻烦。HTTP1.1引入了Cache-Control头来克服它的限制。Cache-Control使用max-age指令来指定组件被缓存多久。以秒为单位定义了一个更 新窗。

对于不支持HTTP1.1的浏览器，你可以同时指定两个响应头——Expires和max-age.如果两者同时出现，后者将会重写前者。如果你很尽责，你仍然会担心Expires过期问题以及时钟同步问题。

幸运的是,mod_expires使你通过ExpirsDefault指令以相对方式设置日期。

ExpirsDefault ‘access plus 10 years’

时间可以设置为年月日时分秒。它同时向响应中发送Expires头和max-age头。实际过期日期根据何时得到请求而变，但是max-age有优先权。时钟同步问题和固定日期更新不用担心了。

跨浏览器改善缓存最佳方案就是使用 ExpirsDefault设置的Expires.

空缓存vs完整缓存

用户第一次访问你的网站它不会对HTTP的请求的数量产生任何影响。此时浏览器的缓存是空的。性能改进取决于是否有完整缓存。

在那些每日一次一更新的网站，带有完整缓存的页面浏览百分比很少。

旅游网站，email网站中每个用户会话可能产生多次页面浏览，百分比就高。

只要用户每个月至少访问一次，或者每次会话产生多次页面浏览，完整缓存就很有用，使用长久Expires就很有必要。

不仅仅是图片

脚本，样式表，flash都可以缓存，但是HTML文档不应该使用，因为包含动态内容，每次都要更新。

大型网站，图片，样式表，脚本大部分都要缓存30天以上。但是经常需要变化的新闻图片等等，不应该使用。我们可以查看Last-Modifed中的值来看改变时间以及频率。

修订文件名

使用长久的Expires缺点是 ：浏览器不会检查任何更新，直到过了过期日期。即使在服务器上更新了组件，浏览器因为缓存也不能获得最新组件。

为了确保用户能获得更新过的组件，需要在所有HTML页面中修改组件的文件名。

最有效的解决方案是修改其所有链接，这样。全新的请求将从原始服务器下载最新的内容。

使用php等动态语言生成HTML页将很简单，为所有组件的文件名使用变量，使用这种方法，在页面中更新文件名只需要简单地在某个地方修改变量。Yahoo经常将这一步作为生成过程的一部分——版本号嵌入在组件的文件名中（例如yahoo_2.0.6.js），而且在全局映射中修订过的文件名会自动更新。嵌入版本号不仅可以改变文件名，还能在调试中更容易找到准确的源代码文件。

规则4——压缩组件

规则1–3都是限制不必要的HTTP请求来减少响应时间，现在我们通过减少响应大小来减少响应时间。

压缩是如何工作的

用于减小文件体积的文件压缩已经在email应用和ftp站点中使用了十年，同样的技术也可以用于向浏览器发布压缩的web页面。

从HTTP1.1开始，web客户端可以通过请求中的Accept-Encoding头来表示对文件压缩的支持。

————>

Accept-Encoding:gzip

如果web服务器看到请求中有这个头，就会使用客户端列出来的方法中的一种来压缩响应。并通过响应中的Content-Ecoding来通知客户端。

<————

Content-Ecoding:gzip

gzip是目前最有效，最流行的压缩方法，免费模式，并被标准化为RFC 1952.（90%使用）

压缩什么

很多网站会压缩HTML文档，压缩脚本和样式表也是非常值得的，还包括XML和JSON在内的任何文本响应。图片和PDF不应该解压缩，因为已经被压缩了。再压缩只会浪费CPU资源，还有可能会增加文件大小。

压缩的成本：服务器会花费额外的CPU周期来完成压缩，客户端要对压缩文件进行解压缩。要检测受益是否大于开销，需要考虑响应的大小，连接的带宽和和客户端服务器之间的Internet距离。

根据经验，通常对大于1KB或2KB的文件进行压缩。mod_gzip_minimum_file_size指令控制着希望压缩文件的最小值，默认值是500B。

美国十大流行网站中9个压缩了html,七个压缩了大多数脚本和样式表，只要五个压缩了所有脚本和样式表。这可以将页面减少70%。

节省

压缩之后能将响应整体减少60%左右

配置

配置gzip时使用的模块取决于Apache(intert上最流行的web服务器，份额70%以上)的版本。Apache1.3使用mod_gzip,2.3使用mod_deflate.

具体配置详情如何压缩，压缩哪些文件，压缩程度，类型（可使用正则匹配）可搜索mod_gzip的网站参考。

规则5——将样式表放在顶部

使用link标签将样式表放在文档head中

白屏

将css放在底部的时候（有观点觉得DHTML特性东西在最后展现，所以会把css放在底部觉得更优化。）实则不然，这样容易发生白屏和无样式内容的闪烁。

DHTML不是 W3C 标准

DHTML 指动态 HTML（Dynamic HTML）。

DHTML 是一个营销术语 – 被网景公司（Netscape）和微软公司用来描述 4.x 代浏览器应当支持的新技术。

DHTML 是一种用来创建动态站点的技术组合物。

对大多数人来说，DHTML 意味着 HTML 4.0、样式表以及 JavaScript 的结合物。

W3C 曾讲过：“动态HTML是一个被某些厂商用来描述可使文档动态性更强的HTML、样式表以及脚本的结合物的术语。”

比如一些打字机效果文字，闪烁文字，遮罩滤镜等等。

白屏容易产生的地方，特别是在IE中：

1. 新窗口中打开时
2. 重新加载时
3. 作为主页（打开新的浏览器窗口）

无样式内容的闪烁FOUC

FOUC flash of unstyles content 产生原因是没有吧样式表放在head顶部，或者使用了@import导入（即便放在前面了，样式表还是会最后下载）

所以避免无样式内容闪烁最好方法就是使用link标签将其放在head顶部

规则6——将脚本放在底部

脚本放在顶部会阻塞后面内容的呈现和组件的下载。进而产生白屏现象。

放在底部将会产生最小影响和最佳效应。

规则7——避免css表达式

css表达式 expression方法被其他浏览器忽略，IE支持，这种方法虽然强大但是非常危险。

表达式求之的频率远高于人们的期望，不仅在页面呈现和大小改变时求值，鼠标拖拽，页面滚动时候都会求值。所以要避开css表达式，用事件处理器来为特定的事件提供所期望的动态行为。

规则8—— 使用外部的js和css

**内联VS外置**

单纯比较而言，内联在第一次加载时要快一点，因为内联只有一个http请求。

但是多方面考虑还是要用外置。

内联无法缓存，外置可以缓存，而且当你页面使用了相同的js和css时候，可以组件重用，缓存优势更明显。

最重要的是，外置可以降低耦合度，调试更加方便~~~

规则9——减少DNS查找

Internet通过IP地址查找服务器，浏览器查找一个给定主机名的IP地址要花费20—120毫秒，也是有开销的，充当这个角色的就是DNS(domain name system)

如何减少DNS查找

使用较少的域名，谷歌只有一个，因为只有两个组件，可以一次并行下载完，两个主机是最好的，平衡并行下载和DNS查询。

在HTTP请求中使用 Connection:keep-alive 来保持持久连接。早期HTTP请求中。每个请求都要打开一个socket连接，因为页面中很多请求收拾指向同一个服务器，所以这样效率很低。持久连接的引入使得浏览器可以在一个单独的连接上进行多个请求。

HTTP1.1中定义的管道可以在一个单独的socket上发送多个请求而无需等待响应，而且性能优于持久连接。

规则10——精简javascript

精简

精简是从代码中移除不必要的字符以减小其大小。进而改善加载时间的实践。

代码精简之后所有的注释以及不必要的空白字符（空格，换行，制表符），可以减小20%。

混淆

混淆是可以应用在源代码上的另外一种优化方式，和精简一样，也会移除注释和空白，作为改写的一部分，函数和变量的名字将被转换为更短的字符串。

这样的代码更加精炼，但是更难阅读。通常这样做是为了增加对代码进行反向工程的难度，但对提高性能也有帮助。

混淆js的三个缺点

1. 缺陷：混淆更加复杂，混淆过程本身很有可能引入错误。
2. 维护： 由于混淆会改变js符号，因此需要对任何不能改变的符号（例如API函数）进行标记，防止混淆修改他们。
3. 调试：很难阅读，调试更加困难。

精简从来不会带来问题，但是混淆会带来很多问题和缺陷。维护庞大的js建议使用精简而不是混淆。

实际经过gzip压缩之后，精简和混淆差别很小。

精简css

精简css带来的节省通常小于js,因为注释和空白比较少。最大的潜在节省来自于优化css——合并相同的类，移除不使用的类等。css依赖顺序的本质（成为层叠样式表的原因）决定了这是一个复杂的问题。这个领域还需要进一步的研究和工具开发。

通常解决方案有使用颜色缩写，用0代替0px。

原则11 尽量避免重定向

一次重定向意味着在你真正访问到想要看到的页面前加入了一轮额外的HTTP请求（客户端发起HTTP请求→HTTP服务器返回重定向响应→客户端对新URL发起请求→HTTP服务器返回内容，下划线部分为额外的请求），因此消耗更多的时间（也就给人反应更慢的感觉）。因此除非必要，不要随意使用重定向。几个“必要”的情况：

1. 避免URL失效

旧站点迁移后，为了避免旧的URL失效，通常将对旧URL的请求重定向至新系统的对应地址。

2. URL美化

在可读性好的URL与实际资源URL之间转换，例如对于Google Toolbar，用户记得住http://toolbar.google.com这个对人类富有语义的地址，却很难记住http://www.google.com/tools/firefox/toolbar/FT3/intl/en/index.html这个真正的资源地址。因此有必要保留前者，并且将对前者的请求重定向至后者。

原则12 移除重复的脚本

不要在一个页面中重复引入相同的脚本。例如脚本B和C都依赖于A，那么在使用了B和C的页面中就有可能存在对A的重复引用。解决方法，对于简单的站点手动检查依赖性，消去重复引入；对于复杂的站点则需要构建自己的依赖管理/版本控制机制。

原则13 小心处理ETag

ETag是除Last-Modified之外的另一种HTTP Cache手段。通过hash的办法辨识资源是否被修改。但ETag存在一些问题，例如：

1. 不一致：不同Web服务器（Apache， IIS等）定义的ETag格式不同

2. ETag的计算是不稳定的（由于考虑过多因素），例如：

1） 相同资源在不同服务器上计算出来的ETag不一样，而大型Web应用通常由不止一台服务器提供服务，这就导致客户端在服务器A缓存好的资源明明仍然有效，而在下次请求B时由于ETag不同而被认定为失效，导致相同资源的重复传输。

2） 资源不变，而由于一些其他因素的变化，例如配置文件更改，导致ETag变化。直接后果是系统更新后客户端大规模发生Cache失效，导致传输量大增，站点性能下降。

作者给出的建议是：要么根据你的应用特点改进已有的ETag计算方法，要么干脆就不用ETag，而改用最简单的Last-Modified。

原则14 在Ajax中利用HTTP Cache

Ajax是异步请求，异步请求不会阻塞你现在的操作，而且当请求完成时，你马上就可以看到结果。但异步不代表能够瞬时完成，也不代表能够容忍它花无限多的时间完成。因此对于Ajax请求的性能也需要重视。有很多Ajax请求访问的是一些相对稳定的资源，因此别忘了对Ajax请求利用好HTTP Cache机制，具体参见原则3、13。